鐵碳微電解反應(yīng)器是利用鐵屑（鐵粉）和活性炭（或焦炭）構(gòu)成原電池體系，通過電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生的活性鐵離子和氫氣對廢水中有機(jī)污染物進(jìn)行氧化還原降解的廢水處理設(shè)備。這種技術(shù)以廢治廢、以鐵治污，在處理含有機(jī)物、重金屬、色度較高的工業(yè)廢水中具有操作簡便、成本低廉、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)，是工業(yè)廢水預(yù)處理領(lǐng)域的經(jīng)典裝置。 鐵碳微電解原理基于原電池腐蝕效應(yīng)。將鐵屑與活性炭填料置于酸性溶液中，鐵（E?=-0.44V）作為陽極被氧化，活性炭（或鐵中雜質(zhì)碳）作為陰極，形成大量微小原電池。在原電池反應(yīng)中，鐵陽極溶解：Fe-2e?→Fe²?；陰極在酸性條件下還原氫離子：2H?+2e?→2H（活性氫）或溶解氧還原：O?+4H?+4e?→2H?O。產(chǎn)生的活性氫具有還原性，可斷裂有機(jī)物的化學(xué)鍵；Fe²?進(jìn)一步氧化為Fe³?，與OH?形成Fe(OH)?絮體，吸附廢水中污染物；Fe³?還具有一定的氧化性，可氧化有機(jī)物。
反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)鍵因素。鐵碳填料的鐵碳比（質(zhì)量比通常為1:1~3:1）影響反應(yīng)效果；填料粒徑影響傳質(zhì)和反應(yīng)速率；床層高度和接觸時間影響處理效率；進(jìn)水pH（通常2~5）和溶解氧濃度是重要操作參數(shù)；反沖洗和定期補(bǔ)充填料是維護(hù)要點(diǎn)。現(xiàn)代鐵碳微電解反應(yīng)器采用不銹鋼或耐腐蝕材料制作，配備自動進(jìn)水、曝氣、排泥系統(tǒng)。
處理效果與工藝優(yōu)勢。對于難生化降解有機(jī)物，鐵碳微電解可將BOD/COD比（B/C比）從0.1~0.2提高到0.3以上，顯著改善廢水的可生化性；對色度去除效果明顯，可去除60%~90%的色度；可同步去除廢水中的重金屬離子（通過還原沉淀或吸附）；不需要外加電源，以廢鐵屑為原料，運(yùn)行成本低；設(shè)備簡單，操作維護(hù)方便。
典型應(yīng)用領(lǐng)域。印染廢水預(yù)處理：降低色度和提高可生化性；農(nóng)藥廢水處理：還原性降解有機(jī)氯化合物；焦化廢水預(yù)處理；制藥廢水處理；含重金屬工業(yè)廢水處理（如含鉻廢水）。通常與后續(xù)好氧生物處理系統(tǒng)組合，實現(xiàn)廢水的達(dá)標(biāo)排放。
技術(shù)發(fā)展方向包括填料改性和系統(tǒng)優(yōu)化。納米鐵碳復(fù)合材料提高反應(yīng)活性；催化鐵碳填料添加Pd、Cu等貴金屬催化劑；與電化學(xué)法結(jié)合強(qiáng)化微電解效果；流化床型反應(yīng)器解決傳統(tǒng)固定床結(jié)垢問題。作為工業(yè)廢水預(yù)處理的經(jīng)典裝置，鐵碳微電解反應(yīng)器將繼續(xù)在工業(yè)廢水治理中發(fā)揮重要作用。
